清微智能王博：市场驱动下，可重构技术的商用化之路已经显现

作为Thinker系列芯片的缔造者，清微智能的最终目标是要将不同于传统冯·诺依曼架构的可重构技术（CGRA）推向通用芯片架构的顶峰。

随着制程改进开始在延续摩尔定律的“生命”上感到吃力，业内普遍认为半导体行业发展进入瓶颈期，急需新技术的呼声也愈来愈高。其中，架构创新被认为是未来计算机芯片发展的必然趋势，可重构技术被推上了风口。

在国内，因为在十多年前就敏锐察觉到芯片发展的技术走势，被称为“中国芯片技术领头人”的清华微电子所所长魏少军一直积极布局新的技术架构，可以说是整个可重构技术的推动者。

在魏少军的带领下，清华大学微电子所有着一支在该技术积累上最为深厚的团队，也就是赫赫有名的Thinker芯片“缔造者们”。如今，随着技术研究的成熟与市场需求的驱动，这支团队终于开始了自己的商业化之路，于去年7月成立北京清微智能科技有限公司。

可重构技术的商用化尝试

说起可重构技术，它并非一项全新的技术。在上世纪60年代末，加利福尼亚大学的Geraid Estrin首次提出重构计算，后过去二十余年，Xilinx才基于它的原型系统推出该技术的重要分支——FPGA架构，它的首次商用也正式开启现代重构计算技术。

但后来因为冯·诺依曼架构对产业的“全方位渗透”，FPGA始终徘徊在CPU之外的边缘地带，在学术研究领域，它也一直是相对冷门的项目。

如今随着AI对功耗和算力需求的增长，以及摩尔定律无法维继的现状，GPU等专用芯片开始蓬勃发展，其碎片化带来的成本问题也再次让可重构技术走上了历史的舞台，成为AI处理器商用化发展的热点方向。

专注于可重构技术的研究，清微智能的发展也与技术本身的市场走势息息相关。

提及公司成立的缘由，它的创始人兼CEO王博回忆说，“早前我在做一款智能门锁产品，其中需要一颗兼具低功耗和较高算力的AI芯片，但在市面上却怎么也找不到，机缘之下，知道清华微所在做的这个技术，经过多次深入交流，了解到可重构计算芯片在能效比上的优异表现，同时，也意识到这个市场是有着广泛的需求空间的，因而才最终决定成立公司将技术产品化。”

如王博所言，是“产品的需求催生了芯片的需求，而芯片的需求则促使了公司的成立”。某种程度上，清微智能的成立更像是可重构技术的商用化尝试。

图 | 清微智能CEO兼创始人 王博

市场驱动架构创新，从端到云逐步渗透

诚然，市场衍生出的需求让可重构技术得以施展拳脚。但是在产品功能实现上，这项技术是不是能够被广泛使用？步入商用化发展，可重构技术怎样找寻到自己独有的发展轨迹？这都是清微智能当下需要思考的问题。

在不断的研发和尝试过后，王博介绍说，可重构计算技术已经展现了其明显的优势：超高能效比、强大的灵活性和可扩展性。

借助清微智能在语音和视觉场景的探索案例，王博解释道，“我所说的高能耗比，它不仅仅意味着在现有语音芯片的应用场景下，我们的产品比别人的芯片能耗低一些，而是说在无线耳机、智能门锁和安防摄像头等对功耗极其敏感、算力需求也比较高的场景下，我们的芯片也可以扩展并应用到里面。”

他进一步补充说，“以目前已经量产的TX210语音芯片为例，市面上大多数做语音唤醒的芯片，其功耗都在50mw、100mw甚至更高，我们的芯片则基本上可以控制在2mw以内。”

据王博介绍，因为可重构技术本身的软硬件可编程等特性，它能够快速适应现在高速迭代的算法，如深度学习算法，因此具有很强的灵活性；而可重构技术凭借其优越的可扩展性，可以实现从底端传感器到云端服务器计算需求的全面覆盖。

目前，因为嗅到了端侧芯片市场的需求，清微智能将精力主要放在视觉和语音两大场景下的智能终端市场。但是不同于一般芯片供应商将目光局限在智能音箱等细分市场上，得益于可重构技术，清微智能从一开始就可以将芯片轻松应用至手机、蓝牙耳机等容量比较大的市场之中。

“随着可重构技术的不断优化迭代，我们的产品也会从端侧不断渗透到云侧。比如最底层的智能麦克风、智能传感器中的芯片，比较中端的语音识别等领域，未来我们还会逐步将架构扩展到安防、自动驾驶等边缘计算领域，最终我们会进入云端的推理市场。”

替代传统架构，目标逼近通用计算

基于可重构技术在硬件可编程、通用计算等方面的技术优势，清微智能可以大展拳脚的地方很多，因此循着端—边缘—云应用需求将其逐步融入至各类产品之中也是合理的选择。

但是王博表示：“现在所有的产品形态都不是可重构技术的终极形态。其实，在对可重构计算不断研究的这二十年，学术领域对这项技术的定位十分明确：替代传统的冯诺依曼架构，在这一点上是没有什么妥协的。”

作为一项底层的技术，在王博的预想中，可重构技术如果能达到完全的商用，每隔一段时间芯片产品性能提升一倍还可能再现。

但是在通往这一预想的道路上，软件生态的搭建是横亘在清微智能眼前的大难题。王博分析指出：无论是软件、工具还是生态，可重构技术都还处于刚刚起步的阶段。

“因此在研发芯片的同时，我们也已经在做编译、开发环境等生态链上的这些东西。”

配合技术每18个月迭代一次的技术发展节奏，清微智能有着清晰的研发节奏，它将从相对专一的智能化加速做起，逐步将其功能增强，如替代传统DSP，最后再去做出替代通用CPU的产品。

最后

因为对技术的深入研究和积累，清微智能研究团队在实现通用计算目标的过程中是坚定不移的，而在市场需求的驱动下，可重构技术的商用化之路也变得愈加宽阔。

纵观整个市场，王博指出现在的芯片研发大厂（如赛灵思、英特尔）也在做融合了可重构技术的芯片产品，“在某种程度上，他们也是在丰富可重构架构的生态。可以说，巨头的加入从另一个侧面证明了可重构技术的市场前景。”

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